如果要問汽車上節(jié)能環(huán)保相關(guān)的技能，約莫100個人里頭有90個會想到新能源，9個會想到發(fā)動機技術(shù)的更新?lián)Q代，而只有一個人，還得是很愛鉆研汽車技術(shù)的人，才會想到輕量化。

與前兩者相比，大家對于輕量化技術(shù)的關(guān)注較少，但是在節(jié)能減排大旗高舉的當下，當新能源還處于“猶抱琵琶半遮面”時，輕量化技術(shù)已經(jīng)是很多汽車企業(yè)“曲線救國”的必備技能，也逐漸形成趨勢。

汽車輕量化的概念最早起源于賽車運動。在賽車上，更輕的重量，也就意味著更好的操控性和相同動力輸出下更高的加速度，同時，車輛的起步加速性能和剎車制動距離也就更短。

為了在降低重量的同時保證車輛還擁有足夠的強度和安全性能，大多數(shù)賽車上的輕量化措施是采用強度大的輕質(zhì)材料，如鎂鋁合金、陶瓷、玻璃纖維和碳纖維復合材料等。

這些材料除了強度大、質(zhì)量輕之外，還有一個共同點，成本高。但是在賽車上的推廣和普及，數(shù)量的增多使得成本得到了有效的降低，也讓它們在一般的量產(chǎn)汽車上的使用成為可能。

雖然在公眾眼中，輕量化技術(shù)很低調(diào)，但是汽車制造商們已經(jīng)在這上面花費了不少的人力物力，也取得了相當?shù)某晒?。今天車云菌就跟各位看官嘮嘮輕量化技術(shù)在跑車、一般內(nèi)燃機汽車和電動汽車上的應用。

跑車：以重量換取性能

對于跑車來說，對速度的追求是永遠至上的，因此最重要的性能莫過于其追求極限的動力性能。在大多數(shù)汽車制造商的跑車上，除了優(yōu)化空氣動力學設計之外，提高動力性能最常見的做法是將發(fā)動機開發(fā)到極致，努著勁提高馬力數(shù)，而Lotus(路特斯)在這上面就略有不同，一直堅持著以重量換取性能的設計理念。Elise和Exige就是這個設計理念的代表作。

Elise和Exige源于相同的平臺，不同的是，Exige是為GT3賽事所設計的，更具競技性。這兩款車的輕量化主要在三個方面：

復合材料制成的車身取代了傳統(tǒng)的鋼板車身;

一次擠壓成型的鋁合金底盤，重量65千克，具有超強的抗扭剛度，與傳統(tǒng)的焊接底盤相比，減重的同時還增加了結(jié)構(gòu)強度;

極度精簡的“內(nèi)飾”，甚至也可以說這兩款車根本就沒有內(nèi)飾。除了駕駛所需的儀表顯示之外，在儀表板上只有空調(diào)和音響，中控臺是硬塑料制品，而車內(nèi)地板就是鋁合金底盤框架。

在這樣的設計之下，Elise兩款型號的整車質(zhì)量分別為860千克和870千克，Exige的整車質(zhì)量也僅為910千克和942千克，輕量化的效果可見一斑。另外，在另一款車型Evora上，路特斯在前后保險杠、車門和尾翼上全部使用的是碳纖維材料，讓整車質(zhì)量降低了105千克。

當然，并不是說除了路特斯之外，其他的超跑汽車制造商們就不關(guān)注輕量化了。奢華跑車品牌蘭博基尼自2010年，幾近所有新車型的車身和內(nèi)飾都開始使用碳纖維材料;捷豹XJ系列使用的全鋁合金車身也是代表之一。

一般內(nèi)燃機汽車：節(jié)能、節(jié)能、還是節(jié)能

在賽車和超跑之后，由于成本的降低，在一般的內(nèi)燃機汽車上輕量化技術(shù)也慢慢開始出現(xiàn)和普及。對于這類汽車來說，輕量化更多的是為了提高燃油經(jīng)濟性，降低二氧化碳排放。

有研究數(shù)據(jù)顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，汽車整備質(zhì)量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3～0.6升，二氧化碳排放可減少約5克/公里。汽車車身約占汽車總重量的30%，在空載情況下，約70%的油耗用在車身重量上。

奧迪的ASF結(jié)構(gòu)算是個中翹楚。ASF，即Aluminum Space Frame，是一種高強度的鋁合金框架結(jié)構(gòu)，其誕生源于A8。ASF上可嵌入其他面板，因此還具有承載功能。在與這些高強度鋁合金面板一起使用時，鋁制車身還具有極佳的剛度，可提供出色的防撞功能，提高了車體的安全性能。與相同體積的鋼鐵相比，ASF可使車身重量減輕30%至40%。此外，鋁合金車身幾乎可以百分之百地回收再利用。不過，由于鋁提煉和加工技術(shù)的限制，其成本相對較高，僅在豪華車型如A8或高性能車型如R8上使用。

于是，在ASF架構(gòu)之后，奧迪又提出了多材料車身結(jié)構(gòu)(Multimaterial Space Frame)。多材料車身結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋁、鋼和纖維增強塑料，并且也不再局限于車身使用，擴展到了車輛的其他部件上，大到發(fā)動機、小到線束。脫離了鋁提煉和加工工藝的限制，多材料車身結(jié)構(gòu)的成本大大降低，而加入纖維增強塑料之后，其在重量上也能與CFRP一較高低。因此，多材料車身結(jié)構(gòu)可以應用在更大體積和中低端的車型上。

除車身框架外，在車身覆蓋件、地板和座椅上，奧迪也會使用輕質(zhì)材料進行輕量化，如在TT上使用碳纖維車頂、B柱、傳動通道、鎂鋁合金制成的地板以及與R8相同的玻璃碳纖維座椅。

全鋁框架結(jié)構(gòu)也并不是奧迪的獨一份，捷豹在法蘭克福車展上展出的概念車CX-17上也使用了全鋁車身。

電動汽車：緩解里程焦慮癥

跑車追求極限速度，一般的傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車追求燃油經(jīng)濟性，而對于電動車來說，當前最大的訴求就是續(xù)航里程了。尤其對于純電動汽車來說，里程焦慮是永遠的話題。

因此，電動汽車的輕量化就顯得尤為重要。汽車制造商們也是八仙過海，各顯神通：特斯拉采用碳纖維的車身覆蓋件;日產(chǎn)對聆風進行改款，在鋰電池結(jié)構(gòu)上做文章，將車身重量降低了80千克;大眾直接取消了e-up!的電池冷卻系統(tǒng);新款的沃藍達也將采用輕量化的車身結(jié)構(gòu)。

而在已經(jīng)發(fā)布的電動汽車中，寶馬是最大手筆的一個。為了最大限度的降低車身重量，即將上市的i3首度采用了寶馬的LifeDrive架構(gòu)。LifeDrive架構(gòu)由兩個模塊組成：乘員模塊和行走模塊，乘員模塊主要是由CFRP(碳纖維強化塑料)制成的客艙，而行走模塊則采用了全鋁制底盤。i3的車身覆蓋件也是全部采用了CFRP。如此大面積地使用碳纖維，其成本可想而知。為了降低成本，寶馬特意選用了成本較低的風力發(fā)電來給制造工廠供電，更是花了十幾年的時間研究碳纖維的制造工藝。

總結(jié)：

輕量化技術(shù)的運用遠遠不止文中所提到的這些，合理的結(jié)構(gòu)設計和發(fā)動機、變速器、懸架、車身及其他附件等使用輕質(zhì)材料的方式都屬于輕量化的范疇。常見的如鋁制缸體、鋁制螺栓、降低配重塊質(zhì)量等等。

不管是提高加速性和車輛操控穩(wěn)定性、減小制動距離提高車輛安全性、提高燃油經(jīng)濟效率，還是增加電動車的續(xù)航里程，輕量化都展現(xiàn)出了其強大的潛能。在新能源車普及還有重重路障的時候，輕量化技術(shù)所顯現(xiàn)的價值更值得重視。